Question

（1）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程．化学键的键能是形成（或拆开）1mol 化学键时释放（或吸收）的能量．已知白磷和P₄O₆的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能：E（P-P）=198kJ/mol、E（P-O）=360kJ/mol、E（O═O）=498kJ/mol，则反应P₄（白磷）燃烧生成P₄O₆的热化学方程式为

P₄（s）+3O₂（g）=P₄O₆（g）△H=-1638KJ/mol

（2）已知：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-Q1kJ/mol，
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-Q2kJ/mol
H₂O（g）═H₂O（l）△H=-Q3kJ/mol
常温下取体积比为4：1的甲烷和氢气的混合气体112L（已折合成标准状况），经完全燃烧后恢复至常温，则放出的热量为

4Q₁+0.5Q₂+9Q₃

kJ．

Answer 1

分析：（1）根据白磷燃烧放出的热量为生成物的键能减反应物的键能计算；
（2）根据盖斯定律书写生成甲烷、氢气生成液体水的热化学反应方程式，根据n=

V

Vm

计算混合气体的物质的量，结合体积分数计算甲烷、氢气各自物质的量，结合热化学方程式计算放出的热量；

解答：解：（1）白磷燃烧放出的热量=生成物的键能-反应物的键能=12×360kJ-（6×198）kJ-（3×498）kJ=1638kJ，反应的焓变是-1638KJ/mol；反应P₄（白磷）燃烧生成P₄O₆的热化学方程式为：P₄（s）+3O₂（g）=P₄O₆（g）△H=-1638KJ/mol；
故答案为：P₄（s）+3O₂（g）=P₄O₆（g）△H=-1638KJ/mol；
（2）已知：①、CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H═-Q₁；
②、2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H═-Q₂；
③、H₂O（g）=H₂O（l）△H═-Q₃；
根据盖斯定律，①+2×③得CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H═-Q₁-2Q₃，
根据盖斯定律，②+2×③的2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H═-Q₂-2Q₃，
112L体积比为4：1的甲烷和H₂的混合气体的物质的量为

112L

22.4L/mol

=5mol，
解答：故甲烷的物质的量我5mol×

4

5

=4mol，完全燃烧生成液体水放出的热量为（Q₁+2Q₃）×

4mol

1mol

=4（Q₁+2Q₃），
氢气的物质的量为5mol-4mol=1mol，完全燃烧生成液体水放出的热量为（Q₂+2Q₃）×

1mol

2mol

=0.5（Q₂+2Q₃），
故甲烷、氢气完全燃烧，放出的热量为：4（Q₁+2Q₃）+0.5（Q₂+2Q₃）=4Q₁+0.5Q₂+9Q₃，
故答案为：4Q₁+0.5Q₂+9Q₃

点评：本题考查了共价键类型的判断及反应热的计算，热化学方程式和该死定律的计算应用，计算反应热时首先要知道分子中含有的化学键个数，只有明确含有的化学键数才能正确解答，题目难度中等．